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Optimización de la producción de energía de los cultivos de Fischerella muscicola mediante la hibridación con nanopartículas de oro y plata

Abstract:

La hibridación de nanopartículas (NPs) con microorganismos vivos representa un gran desafío en el ámbito de la nanotecnología y microbiología. Las múltiples propiedades de las NPs que generan toxicidad, así como los diversos mecanismos de adaptación de las cianobacterias influyen en los resultados de adherencia y cinética de crecimiento en el organismo de estudio y por lo tanto en la generación de energía sustentable. El objetivo del presente estudio fue optimizar la producción de energía de los cultivos de Fischerella muscicola mediante la hibridación con NPs de oro y plata (0,022 mg mL-1 y 0,044 mg mL-1), sintetizadas con agentes reductores naturales (F1 y F2) y químicos. Se analizó la cinética de crecimiento de F. muscicola con las NPs durante 60 días de tratamiento. Los híbridos fueron caracterizados morfológica y eléctricamente con microscopía de fuerza atómica (AFM) y voltametría cíclica y se corroboró la adherencia de NPs caracterizando el medio residual con las técnicas de espectrofotometría UV-Vis, difracción con rayos X (XRD) y dispersión de energía de rayos X (EDS). Se determinó que los híbridos con mayor viabilidad fueron los tratamientos con agentes reductores naturales (AuNPs_F2 y AgNPs_F2), con variaciones de crecimiento de 13 % y 11 % respecto al control. Por consiguiente, el mejor ensayo para la generación de energía fue con AgNPs_F2 ya que, la cianobacteria viva posee 3,14±0,94 eV; un HOMO de -4,74 eV y procesos de oxidación y reducción superiores a F. muscicola en 19 % y 29 % respectivamente. Así mismo, el medio residual de AgNPs_F2 presentó el porcentaje más bajo de Ag remanente (0.1%) en comparación con los tratamientos restantes. Está información es relevante para posteriores estudios que pretendan generar energía eléctrica con híbridos en base a cianobacterias con NPs.